高嶺石的晶體化學式為2SiO2·Al2O3·2H2O，其理論化學組成為46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和紹氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結形成六方排列的網格層，各個硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層。

以高嶺土礦床成因為基礎，根據不同成礦作用所體現的成礦地質、地理條件、礦床規模、礦體形態和賦存特征、礦石物質組分等方面的差異，《高嶺土礦地質勘探規范》將中國高嶺土礦床劃分為三種類型、六種亞類型。
1、風化型：又分為風化殘積亞型和風化淋積亞型；
2、熱液蝕變型：又分為熱液蝕變亞型和現代熱泉蝕變亞型；
3、沉積型：又分為沉積和沉積-風化亞型及含煤地層中高嶺石粘土巖亞型。

高嶺土白度分自然白度和煅燒后的白度。對陶瓷原料來說，煅燒后的白度更為重要，煅燒白度越高則質量越好。陶瓷工藝規定烘干105℃為自然白度的分級標準，煅燒1300℃為煅燒白度的分級標準。白度可用白度計測定。白度計是測量對3800—7000?（即埃，1埃=0.1納米）波長光的反射率的裝置。在白度計中，將待測樣與標準樣（如BaSO4、MgO等）的反射率進行對比，即白度值（如白度90即表示相當于標準樣反射率的90%）。

粒度分布是指天然高嶺土中的顆粒，在給定的連續的不同粒級（以毫米或微米篩孔的網目表示）范圍內所占的比例（以百分含量表示）。高嶺土的粒度分布特征對礦石的可選性及工藝應用具有重要意義，其顆粒大小，對其可塑性、泥漿粘度、離子交換量、成型性能、干燥性能、燒成性能均有很大影響。高嶺土礦都需要進行技術加工處理，是否易于加工到工藝所要求的細度，已成為評價礦石質量的標準之一。各工業部門對不同用途的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。如美國對用作涂料的高嶺土要求小于2μm的含量占90—95%，造紙填料小于2μm的占78—80%。

高嶺土與水結合形成的泥料，在外力作用下能夠變形，外力除去后，仍能保持這種形變的性質即為可塑性。可塑性是高嶺土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎，也是主要的工藝技術指標。通常用可塑性指數和可塑性指標來表示可塑性的大小。可塑性指數是指高嶺土泥料的液限含水率減去塑限含水率，以百分數表示，即W塑性指數=100（W液性限度-W塑性限度）。可塑性指標代表高嶺土泥料的成型性能，用可塑儀直接測定泥球受壓破碎時的荷重及變形大小可得，以kg·cm表示，往往可塑性指標越高，其成型性能越好。高嶺土的可塑性可分為四級。

結合性指高嶺土與非塑性原料相結合形成可塑性泥團并具有一定干燥強度的性能。結合能力的測定，是在高嶺土中加入標準石英砂（其質量組成0.25—0.15粒級占70%，0.15—0.09mm粒級占30%）。以其仍能保持可塑泥團時的高含砂量及干燥后的抗折強度來判斷其高低，摻入的砂越多，則說明這種高嶺土結合能力就越強。通常凡可塑性強的高嶺土結合能力也強。

化學穩定
高嶺土具有強的耐酸性能，但其耐堿性能差。利用這一性質可用它合成分子篩。

電絕緣性
高嶺土具有良好的電絕緣性，利用這一性質可用之制作高頻瓷、無線電瓷。電絕緣性能的高低可以用它的抗電擊穿能力來衡量。

就高嶺土當前加工方式而言，有機械粉碎和氣流粉碎兩種方式。而機械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右，但其粉碎加工為機械方式，因此粉碎細粉里有鐵含量增加與其他雜質，對應用純度要求較高行業而言，有缺陷；氣流粉碎由于采取物料與物料之間相互碰撞與剪切，沒有粉碎介質參與，因而有效保障了物料的純度，從而滿足純度要求較高行業的應用效率，同時氣流粉碎機的粉碎細度可達5000目（細度范圍可調1000目-5000目）。

高嶺土礦物主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。
粘土由各種含水硅酸鹽和一定量的氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物組成，含有石英、長石、云母、硫酸鹽、硫化物和碳酸鹽等雜質。